package com.atguigu.AVL;

/**
 * description:
 * Created by 才睡醒 on 2021-09-02
 */
public class AvlTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        int[] arr = {4, 3, 6, 5, 7, 8};

        int[] arr = {10, 12, 8, 9, 7, 6};
        //创建一个avltree
        AVLTree avlTree = new AVLTree();
        for (int i : arr) {
            avlTree.add(new Node(i));
        }
        //遍历
        System.out.println("遍历");
        avlTree.infixOrder();
        System.out.println("---------------------在平衡处理后--------------------");
        System.out.println("树的高度" + avlTree.getRoot().height());
        System.out.println("树的左子树的高度" + avlTree.getRoot().leftHeight());
        System.out.println("树的右子树的高度" + avlTree.getRoot().rightHeight());
//        System.out.println("左旋");
        System.out.println("当前根结点" + avlTree.getRoot());
    }
}

//创建avltree
class AVLTree {
    private Node root;

    //获取根结点
    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }
    //编写方法

    /**
     * @param node 传入的结点（当做二叉排序树的根节点）
     * @return 返回的以node为根节点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左子节点，就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时 target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }


    //删除结点
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //1.需求先去找到要删除的结点 targetNode
            Node targetNode = search(value);
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            //去找到targetNode的父节点
            Node parentNode = searchParent(value);
            //如果要删除的结点是叶子结点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode是父节点的左子节点还是右子结点
                if (parentNode.left != null && parentNode.left.value == value) {
                    parentNode.left = null;
                } else if (parentNode.right != null && parentNode.right.value == value) {
                    parentNode.right = null;
                }

            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) { //删除有两颗子树的结点
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            } else { //删除只有一颗子树的结点
                //如果要删除的结点有左子节点
                if (targetNode.left != null) {
                    if (parentNode != null) {
                        //如果targetNode 是parent的左子节点
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.left;
                        } else { //targetNode 是parent的右子结点
                            parentNode.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                } else if (targetNode.right != null) { // 如果要删除的结点有右子节点
                    if (parentNode != null) {
                        //如果targetNode 是parent的右子节点
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.right;
                        } else { //targetNode 是parent的右子结点
                            parentNode.right = targetNode.right;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }
        }
    }

    //删除

    //添加结点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node; //如果root为空则直接让root指向node
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("空");
        }
    }
}


//创建Node结点
class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    //返回左子树的高度
    public int leftHeight() {
        if (left == null) {
            return 0;
        }
        return left.height();
    }

    //返回右子树的高度
    public int rightHeight() {
        if (right == null) {
            return 0;
        }
        return right.height();
    }

    //返回当前结点的高度，以该结点为根结点的树的高度
    public int height() {
        return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
    }

    //左翻转的方法
    private void leftRotate() {
        //创建新的结点，以当前根结点的值
        Node NewNode = new Node(value);
        //把新的结点的左子树，设置为当前结点的左子树
        NewNode.left = left;
        //把新的结点的右子树，设置成当前结点的右子树的左子树
        NewNode.right = right.left;
        //把当前结点的值替换成右子结点的值
        this.value = right.value;
        //把当前结点的右子树，设置成当前结点右子树的右子树
        right = right.right;
        //把当前结点的左子树设置为新的结点
        left = NewNode;
    }

    //右旋转
    private void rightRotate() {
        Node NewNode = new Node(value);
        NewNode.right = right;
        NewNode.left = left.right;
        value = left.value;
        left = left.left;
        right = NewNode;
    }


    //查找要刪除的结点
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {
            //找到就是该结点
            return this;
        } else if (value < this.value) {
            //如果查找的值小于当前结点，向左子树递归查找
            //如果左子节点为空
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {//如果查找的值不小于当前结点，向右子树递归查找
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找要删除结点的父节点
    //返回的是
    public Node searchParent(int value) {
        if ((this.left != null && this.left.value == value)
                || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else if (value < this.value && this.left != null) {
            //如果查找的值小于当前结点的值，并且当前结点的左子节点不为空
            return this.left.searchParent(value);
        } else if (value >= this.value && this.right != null) {
            //如果查找的值小于当前结点的值，并且当前结点的右子节点不为空
            return this.right.searchParent(value);
        } else {
            return null; //没有找到父节点
        }
    }


    //添加节点的方法
    //递归的形式添加结点，注意需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        //判断传入的结点的值，和当前子树的根结点的值关系
        if (node.value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                //递归的像左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                //递归的像右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
        //当添加完一个结点后，如果右子树的高度-左子树的高度 > 1 ,左旋'
        if (rightHeight() - leftHeight() > 1) {
            //如果它的右子树的左子树的高度大于它的右子树
            //先对它进行右旋转
            if(right != null && right.leftHeight() > right.rightHeight()){
                right.leftRotate();
            }else {
                leftRotate();
            }
            return; //必须要！！！

        }else if(leftHeight() - rightHeight() > 1){
            //如果它的左子树的右子树高度大于它的左子树的高度
            if(left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()){
                //先对当前结点的左节点->左旋转
                left.leftHeight();
            }else {
            //直接进行右旋转即可
                rightRotate();
            }
        }
    }


    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }
}